Made available in DSpace on 2016-08-29T15:35:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_8106_Amanda Ramos Della Fonte.pdf: 1734706 bytes, checksum: 659ea1abad3e093198a9c854e4253088 (MD5) Previous issue date: 2014-08-26 / Capes / O excesso ou a carência do iodo nos organismos humanos e animais pode acarretar modificações nos níveis dos hormônios tiroidianos, gerando variações nas reações celulares, temperatura corpórea, crescimento, e, por conseguinte alterações no metabolismo basal. Portanto deve-se contabilizar o teor de iodo nas principais fontes (alimentos e medicamentos) a fim de se ter um controle das quantidades ingeridas e da qualidade dos produtos. Para isso foi verificada a possibilidade da determinação de iodo em premixes e soluções expectorantes através da aplicação da técnica de espectrometria de emissão óptica com plasma indutivamente acoplado (ICP OES) e do método espectrofotometria UV-VIS baseado na reação de Sandell-Kolthoff. Visto que o premix se trata de uma amostra complexa foram testados diversos procedimentos de extração de iodo por banho ultrassom obtendo melhor resposta com 20,0000 g das amostras em meio à solução aquosa de citrato de sódio. Os xaropes foram preparados por diluição em meio aquoso. Para o desenvolvimento de método por ICP OES realizou-se planejamento composto central sendo neste caso, estudada a potência, o fluxo de gás de nebulização e a taxa de aspiração da amostra. Em sequência foram realizados testes de avaliação das características de desempenho, obtendo recuperações de 79,0 - 90,8 % para as amostras de premix com iodato, 81,5 - 93,3 % para as amostras de premix com iodeto, já para os xaropes obtiveram as recuperações médias de 101,0 - 104,0 %. O método cinético de Sandell-Kolthoff utilizado foi com medida em tempo fixo, no qual permitiu maior agilidade na análise. Por esta metodologia foi possível realizar análises dos xaropes obtendo 96,3 - 98,2 % de recuperação média, já nos premixes analisados neste estudo houve problemas de interferência nas reações de oxirredução que regem o método, impossibilitando a realização do ensaio. Tais métodos desenvolvidos têm como vantagens a utilização técnicas de preparação de amostra simples e o uso de equipamentos populares para a quantificação do teor de iodo nos premixes e nas soluções expectorantes. / The excess or deficiency of iodine in human and animal organisms can cause changes in the levels of thyroid hormones, causing variations in cellular reactions, body temperature, growth, and in consequence alteration in basal metabolism. Therefore is necessary quantify the iodine content of the main sources (food and medicines) in order to have a control of the quantities consumed and product quality. For this, was verified the possibility of iodine determination in premixes and expectorants solutions by applying the technique optical emission spectrometry with inductively coupled plasma (ICP OES) and UV-VIS spectrophotometry method based on the Sandell-Kolthoff reaction. Since the premix it is a complex composition sample, was tested various extraction procedures iodine with ultrasound bath, having best response with 20.0000 g of the sample in sodium citrate aqueous solution. The syrups analysis was used dilution with water. For method development by ICP OES held central composite design in which case, studied the power, the flow of nebulizer gas and the rate of aspiration of the sample.In sequence performance characteristics tests were made, obtaining recoveries from 79.0 - 90.8 % for samples with iodate premix, 81.5 - 93.3 % for samples premix with iodide, already on syrups obtained average recoveries of 101.0 - 104.0 %. The kinetic method was used with measurements at fixed time, allowing greater agility in the acquisition of results. By this method it was possible to perform analysis of the syrups obtaining 96.3 - 98.2 % average recovery, already for premixes analyzed in this study there was interference problems in the redox reaction that governing this method, making it impossible the realization this test. Developed such methods have advantages such as techniques using simple sample preparation and the use of popular equipment for the quantification of iodine in premixes and solutions in expectorants.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2012. / Made available in DSpace on 2013-06-26T00:14:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 315360.pdf: 3349382 bytes, checksum: 432f93912f257b96adcfdf3ad88c19eb (MD5) / Os sinais eletrocardiográficos (ECG), quando coletados no padrão de 12 derivações, fornecem praticamente toda a informação sobre a atividade elétrica do coração. O ECG de 12 derivações é o exame mais utilizado e difundido no meio dos profissionais médicos a fim de detectar cardiopatias e problemas funcionais do coração. Tendo ciência destas informações, foi construído neste trabalho um sistema de aquisição, o qual engloba o hardware do equipamento e o software de interface com o usuário, capaz de coletar sinais de ECG neste padrão. O hardware implementado possui fonte de alimentação integrada a qual é totalmente isolada da rede elétrica por meio de um conversor DC/DC e optoisoladores, além disto, o protótipo possui tamanho reduzido, o que torna este um equipamento portátil. Porém, a principal vantagem reside no fato dos conversores A/D do circuito integrado ADS1298 (front-end de ECG) possuírem 24 bits de discretização, o que resulta em uma resolução de conversão A/D de 296 nV. O equipamento pode trabalhar com frequências de amostragem de 250 ou 500 Hz, que são compatíveis com os valores encontrados em produtos comerciais disponíveis no mercado. Foram também implementadas análises, baseadas no processamento digital de sinais, capazes de fornecer informações de natureza quantitativa da repolarização cardíaca. Estas análises fornecem parâmetros baseados em medidas temporais, como os intervalos QT e RR, por exemplo, e parâmetros calculados a partir da decomposição dos sinais adquiridos em suas componentes principais, como o TWR e TCRT. Estudos prévios tem demonstrado boa capacidade de tais parâmetros na estratificação de risco de desenvolvimento de arritmias cardíacas e na diferenciação entre grupos de indivíduos saudáveis e com cardiopatia, porém ainda são necessários mais testes para uma melhor generalização destes resultados. Assim, este trabalho descreve em maiores detalhes, o projeto e construção do hardware proposto, do software de interface com o usuário e os algoritmos de pré-processamento e análise dos sinais implementados. Ao final do trabalho, foi realizado um estudo piloto com dez indivíduos saudáveis a fim de testar o sistema de aquisição e a robustez dos algoritmos de processamento e análise desenvolvidos.<br> / Abstract : The classical 12-lead ECG provides all information about the electrical activity and functioning of the heart. The 12-lead ECG is the medical test most used and popular among the medical professionals in order to detect heart problems and functional heart. Due to the previous information, it was built in this paper an acquisition system, which includes the hardware and software user interface able to collect ECG signals at the 12-lead standard. The hardware implemented has integrated power supply which one is completely isolated from the electric main through a DC/DC conversor and opto-isolators. Moreover, the prototype has a reduced size which makes this a portable device. However, the main advantage lies in the fact that the A/D converters of the integrated circuit ADS1298 (front-end of ECG) have 24-bit discretization, which results in a resolution of A/D conversion of 296 nV. Importantly, the equipment can work with sampling frequencies of 250 or 500 Hz, which are compatible with the values found in commercial products available on the medical electronics market. It were also implemented several analyzes based on digital signal processing, capable of providing quantitative cardiac repolarization information. These analyzes provide temporal measurements based on parameters such as QT and RR intervals, for example, parameters calculated from the decomposition of the acquired signals in their principal components, such as TWR and TCRT. Previous studies have demonstrated good ability of these parameters to stratify the risk of cardiac arrhythmias and differentiation between groups of healthy individuals and heart disease, but more tests are still needed to better generalization of these results. In summary, this paper describes the design and construction of the proposed hardware, software user interface and algorithms for pre-processing and analysis of signals implemented. At the end of the study, it was conducted a pilot study in ten healthy subjects to test the acquisition system and the robustness of the algorithms for processing and analysis developed.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:26:47Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-02-17Bitstream added on 2014-06-13T19:34:38Z : No. of bitstreams: 1 voltan_ds_me_botfca.pdf: 1188116 bytes, checksum: 733960c94727811d00be0fc1909716fa (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de um sistema computacional para o sensoriamento, aquisição de dados e visualização de parâmetros físicos, fundamentais para a área de irrigação. O trabalho incluiu aspectos de hardware e software, e foi desenvolvido utilizando a plataforma de instrumentação virtual chamada LabVIEW, composta por uma placa de hardware padrão para aquisição de dados e de um ambiente para desenvolvimento de softwares. Durante o desenvolvimento, sensores foram conectados ao hardware do LabVIEW para a medição de três parâmetros físicos importantes para a irrigação, que são temperatura ambiente, umidade relativa do ar e índice pluviométrico. Paralelamente, foram desenvolvidos os softwares, em ambiente LabVIEW, responsáveis pela aquisição de dados dos sensores e pela interface homem-máquina de comunicação com o usuário, permitindo a visualização e interpretação dos dados agrometeorológicos em tempo-real e de forma simples, a fim de que possam ser eficientemente analisados por um usuário sem treinamentos prévios. O trabalho também incluiu o desenvolvimento de mecanismos de hardware para a análise das características físicas dos sensores de temperatura, umidade e de precipitação, permitindo a verificação de parâmetros como precisão, exatidão, ruído elétrico, etc. Isto representou um tópico adicional ao trabalho, o qual apresenta um produto para a análise de confiabilidade e desempenho dos sensores para aplicações agrícolas. Além disso, nesse trabalho foi desenvolvido um software genérico que permite a aquisição de dados de qualquer dispositivo de sensoriamento que tenha saída de dados no padrão de comunicação serial RS-232, os quais são atualmente muito utilizados em diversos dispositivos de sensoriamento. Na análise dos resultados, o trabalho permitiu o desenvolvimento de um sistema eficiente de análise... / The aim of this study was to develop a computer system for sensing, data acquisition and visualization of physical parameters that are fundamental to the irrigation area. The work included aspects of hardware and software, thus it was developed using the virtual instrumentation platform called LabVIEW that consisting of a standard hardware interface for data acquisition and a software development environment. During development, the sensors were connected to the LabVIEW hardware for measurement of three main physical parameters for irrigation, which are temperature, relative humidity and rainfall. In parallel, four pieces of software were developed in the LabVIEW environment, which were responsible for data acquisition from sensors and for the human-machine interface, allowing the visualization and interpretation of agrometeorological data in real-time and with a friendly environment that can be efficiently analyzed by a user without prior training. The work also included the development of hardware mechanisms for the analysis of physical characteristics of temperature sensors, humidity and precipitation, allowing verification of parameters such as precision, accuracy, noise, etc. This represented an additional topic to the work, introducing a product for the reliability and performance analyses of the sensors in agricultural applications. In addition, to this work was developed generic software that allows data acquisition of any sensing device which outputs data in the standard RS 232 serial communication, which are widely used in various sensing devices. The result includes a system that allows efficient sensor parameters analysis, performs the data acquisition and also allows a friendly visual interaction with user. Thus, we conclude that the initial objectives were achieved, which it is important to note that... (Complete abstract click electronic access below)

A maior dificuldade na medição de escoamentos de líquidos é com campos em velocidades acima de 0,5 m/s. O processamento “PIV” (Velocimetria por processamento de Imagens de Partículas) com iluminação a Laser contínua (não pulsada), utilizando câmeras CCD possibilitou a análise de quadros em seqüências de imagens capturadas na velocidade convencional de 30 quadros/s, com bons resultados para deslocamentos lentos < 0,5 m/s. Para velocidades maiores esta técnica torna-se inviável. A imagem das partículas forma um rastro, não permitindo a identificação da partícula singela. Com a introdução recente de câmeras digitais rápidas com velocidade de obturação controlada tornou-se possível a medida de fluidos em deslocamentos rápidos. O presente trabalho apresenta duas técnicas “intraframe” (dentro do quadro de imagem) para análise de escoamentos, em velocidades na ordem 2 m/s, utilizando câmeras CCD-DV e gravação digital em fita DVT (digital video tape). A primeira programando a câmera no modo progressivo, imagens são capturadas em velocidades de obturação diferentes resultando num rastro caracterizado pelo deslocamento das partículas, proporcional ao vetor velocidade. A segunda programando a câmera no modo entrelaçado, a imagem é capturada em dois campos intercalados na velocidade de obturação desejada, obtendo-se uma imagem dupla capturada em tempos diferentes, montada pelo campo ímpar e o campo par, entrelaçado entre um e o outro A câmera captura e grava o evento na velocidade de obturação variável de 1/30 por segundo até 1/10000 por segundo, requerida para observar-se os deslocamentos entre os campos. Uma placa de aquisição digitaliza a imagem a ser processada. Um algoritmo baseado nas técnicas de processamento de imagens, determina os múltiplos deslocamentos das partículas apresentando o diagrama bidimensional com os vetores velocidade.

Este trabalho apresenta um sistema microcontrolado para aquisição dinâmica de sinais. O sistema possui condicionadores analógicos para três canais de entrada, possibilitando a leitura de sinais diferenciais provenientes de transdutores ligados em ponte de Wheatstone. Estes condicionadores provêem tensão de excitação AC, com portadora de 5 kHz. A parte digital do sistema baseia-se no microcontrolador Intel 80C196. Apresenta interface com o usuário através de teclado e mostrador de cristal líquido. A taxa de aquisição é de 1000 amostras/s e o armazenamento dos dados é feito em memória Flash de 4 Mbits. Também possibilita comunicação digital serial com um microcomputador tipo PC para análise e tratamento dos dados adquiridos. Um protótipo do equipamento foi montado interligando as partes analógica e digital. Para a calibração dos condicionadores de sinais foi adotado o procedimento de calibração estática, tendo como referência uma unidade de calibração resistiva padrão. Foi determinado o comportamento dos condicionadores através de ensaios dinâmicos, sendo apresentados gráficos de resposta em amplitude e fase em função da freqüência do sinal de entrada. Os dados resultantes de ensaios estáticos e dinâmicos foram adquiridos por um osciloscópio digital e pelo sistema de aquisição desenvolvido. São mostrados gráficos comparativos dos sinais obtidos com ambos os equipamentos.

Este trabalho trata do desenvolvimento de um equipamento de desbastamento iônico aplicado ao afinamento de amostras para análise com a técnica de microscopia eletrônica de transmissão (MET). A técnica de MET é uma das mais importantes para a caracterização da microestrutura de praticamente todas as classes de materiais sólidos. Contudo, esta técnica requer amostras suficientemente finas (espessuras típicas da ordem de 100 nm) para que os elétrons transmitidos proporcionem informação relevante da microestrutura. Com exceção do sistema de vácuo, todos os demais componentes do equipamento (fonte de íons, câmara de vácuo, fonte de alta tensão e suporte mecânico das amostras) foram construídos na UFRGS. O equipamento foi testado através da preparação de amostras de silício. As amostras obtidas apresentam áreas de observação amplas e suficientemente finas permitindo uma caracterização microestrutural detalhada mesmo com feixes de elétrons acelerados com potencial de 120 kV. Além disso, os valores de taxa de desbaste em torno de 1,5 mm/h foram obtidos em amostras bombardeadas com íons de Ar+ acelerados com um potencial de 6 kV. Tais resultados mostram que o equipamento tem uma performance semelhante a um equipamento comercial A segunda contribuição do trabalho foi a de introduzir um estudo sistemático sobre a formação de camadas amorfas e a produção de átomos auto intersticiais dentro da região cristalina das amostras de silício. Trata-se de um assunto atual pois tais efeitos ainda não são bem conhecidos. Apesar do estudo ter sido realizado em um material específico (Si), os resultados obtidos podem ser aproveitados como modelo para outros materiais. A formação de camadas amorfas foi caracterizada em função dos parâmetros: ângulo de incidência e energia do feixe de íons de Ar+ e temperatura da amostra durante a irradiação. A produção e/ou injeção de átomos auto intersticiais na região cristalina foi estudada em função do ângulo de incidência e da energia do feixe de íons. Os resultados mostram que a espessura da camada amorfa cresce com o aumento da energia e do ângulo de incidência do feixe e com a diminuição da temperatura do alvo. A taxa de produção de átomos intersticiais dentro da região cristalina apresenta um máximo para ângulos em torno de 15° independentemente da energia do feixe de íons.

Neste trabalho, a princípio relatamos aspectos teóricos da modelagem óptica, apresentando suas aplicações mais importantes, fundamentação teórica e principais tipos de modeladores. Em seguida abordamos nossos objetivos centrais: desenvolvimento, caracterização e testes de performance em um procedimento adaptativo de um modelador óptico programável. O componente principal desse modelador, denominado aqui Espelho Piezoatuado de Alta Resolução, é baseado em um espelho deformável de baixo custo. Ele é formado por uma fileira com 32 atuadores piezoelétricos, distribuídos de maneira uniforme e unidos a uma lamínula de vidro recoberta por um filme-fino de alumínio de alta refletividade (o espelho deformável). Os atuadores são operados, via interface gráfica programada, independentemente por um controlador de 32 canais de tensão de 0 a 100V especialmente fabricado. Além de medirmos as características dinâmicas do sistema, avaliamos seu desempenho a partir de um método de perfilometria óptica. Por fim demonstramos sua funcionalidade com um experimento simples de modelagem de frente de onda. Implementando uma rotina de controle adaptativo (através de um algoritmo evolutivo), mostramos que, mesmo com apenas 15 dos 32 atuadores em operação, o dispositivo é capaz de corrigir significativamente a focalização de uma frente de onda sobre uma fenda estreita. / In this work, initially we report theoretical aspects of optical shaping, presenting also the most remarkable applications. Later on, we introduce our goals: development and characterization of a programmable optical shaper, and performance tests within an adaptive procedure. The main part of this shaper, named here High Resolution Piezoactuated Deformable Mirror, is based on a low-cost deformable mirror. It is formed by 32 piezoelectric actuators in a row distributed uniformly side by side joined to a thin glass substrate covered with a highly reflective aluminum film. The actuators are driven independently, via programmed graphical interface, by a specially made 32-channel controller of voltages from 0 to 100V. Besides measuring dynamical features of the system, we evaluate its performance within an optical method of topography. Finally, we demonstrate its functionality with a simple wave-front shaping experiment. Carrying out an adaptive control routine (through an evolutionary algorithm), it is showed that, even with just 15 of the 32 actuators in operation, the device is able to correct remarkably the wavefront focalization on a narrow slit.

Na era de sistemas embarcados complexos, a interface direta de dispositivos e sistemas integrados para o mundo real demanda o uso de sensores e seus circuitos analógicos de suporte. Desde que a maioria das características físicas de um sensor requer algum tipo de calibração, este trabalho compara e discute quatro técnicas digitais de calibração adaptadas para aplicação em sistemas embarcados. Para fins de comparação, estes métodos de calibração foram implementados em Matlab5.3, e em um DSP (Digital Signal Processor) . Através das medidas realizadas durante a operação em regime do DSP, pode-se determinar parâmetros importantes de projeto, como potência dissipada e tempo de processamento. Outros critérios de comparação, como área consumida, tempo de processamento, facilidade de automação e taxa de crescimento do custo área e do custo velocidade com o aumento de resolução também foram analisados. Os resultados das implementações são apresentados e discutidos com o objetivo de descobrir qual o melhor método de calibração para aplicações em sistemas embarcados.

Os sistemas operacionais de tempo real, assim como os sistemas embarcados, estão inseridos no desenvolvimento de projetos de automação industrial segmentado em diversas áreas de pesquisa como, por exemplo, robótica, telecomunicações, e barramentos industriais. As aplicações de sistemas modernos de controle e automação necessitam de alta confiabilidade, velocidade de comunicação, além de, determinismo temporal. Sistemas operacionais de tempo real (SOTR) têm-se apresentado como uma solução confiável quando aplicadas em sistemas que se fundamentam no cumprimento de requisitos temporais. Além disso, o desempenho computacional é totalmente dependente da capacidade operacional da unidade de processamento. Em um sistema monoprocessado, parte da capacidade computacional da unidade de processamento é utilizada em atividades administrativas, como por exemplo, processos de chaveamento e salvamento de contexto. Em decorrência disto, surge a sobrecarga computacional como fator preponderante para o desempenho do sistema. Este trabalho tem por objetivo, analisar e fornecer uma arquitetura alternativa para realizar o co-processamento de tarefas em uma plataforma IBM-PC, aumentando a capacidade computacional do microprocessador principal. No presente trabalho, a plataforma de coprocessamento realiza a execução do algoritmo de escalonamento do sistema operacional, desta forma distribuiu-se o gerenciamento temporal das tarefas entre a plataforma IBM-PC e a unidade de co-processamento.

Historicamente, devido à incompreensibilidade dos fenômenos físicos envolvidos, diversas técnicas de análise experimental de escoamentos foram desenvolvidas. Inicialmente, estas técnicas consistiam em uma simples visualização do escoamento em questão. Visava-se com isto produzir a intuição física a respeito do sistema físico para que futuras teorias pudessem ser formuladas. No entanto, nos anos posteriores, tornou-se necessária a criação de técnicas quantitativas. Neste segmento, a evolução tecnológica da eletrônica propiciou que técnicas intrusivas e não intrusivas fossem criadas. Tal processo culminou com o surgimento da microeletrônica, quando sensores eletrônicos de imagem puderam ser fabricados. Assim, técnicas não intrusivas de velocimetria através de processamento digital de imagens tornaram-se referência, possibilitando a medição de campos de velocidade do escoamento em análise. Tais técnicas são atualmente utilizadas não apenas no meio acadêmico, na investigação da turbulência, como na indústria, em projetos de engenharia que envolvam alta tecnologia. Neste trabalho, apresenta-se uma metodologia para a concepção de um sistema de velocimetria de 2 dimensões por processamento digital de imagens. Para tanto, o sistema de velocimetria foi dividido em duas partes, sendo os equipamentos bem como os conceitos físicos envolvidos em cada uma analisados e descritos Por fim, projetou-se e implementou-se um sistema de velocimetria de 2 dimensões através de processamento digital de imagens, modo PIV. A sua validação foi efetuada sobre um escoamento altamente turbulento interno a um duto circular, cuja solução é conhecida e exaustivamente estudada no decorrer dos anos. O resultado obtido se apresentou totalmente satisfatório e demonstrou a grande importância atual de tal técnica de medição.